Który rodzaj kleju warto rozważyć?

Poniższa tabela stanowi narzędzie do wstępnej oceny, a nie zatwierdzenie produktu.

Różne składy chemiczne klejów charakteryzują się odmiennymi właściwościami w zakresie przygotowania powierzchni, czasu otwartego, narastania wytrzymałości, elastyczności oraz odporności na uderzenia. Wybór należy zatem dokonywać na poziomie konkretnego produktu, a nie tylko na podstawie nazwy rodziny produktów. Materiały dotyczące klejów konstrukcyjnych firmy 3M

Czy klej epoksydowy jest zawsze najlepszym klejem do magnesów?

Nie. Żywice epoksydowe stanowią jedną z możliwych grup klejów, jednak produkty epoksydowe różnią się między sobą sztywnością, zdolnością do wypełniania szczelin, procesem utwardzania, odpornością na temperaturę oraz kompatybilnością z podłożem.

Produkt, który sprawdza się w przypadku sztywnego zespołu stalowego, może nie nadawać się do obudowy z tworzywa sztucznego, w warunkach powtarzających się uderzeń, przy szybkim cyklu produkcyjnym lub przy dużej różnicy w rozszerzalności cieplnej.

Kiedy należy rozważyć zastosowanie strukturalnego kleju akrylowego?

Produkty akrylowe o właściwościach konstrukcyjnych są często brane pod uwagę w przypadku połączeń typu „magnes-metal” oraz procesów produkcyjnych wymagających stosunkowo szybkiego mocowania.

Niektóre produkty wymagają zastosowania aktywatora, podkładu lub specjalnego procesu mieszania. Wymóg ten należy uwzględnić już na etapie planowania produkcji, a nie dopiero po przeprowadzeniu prób.

Czy superklej jest w stanie utrzymać magnes neodymowy?

Cyjanoakrylan, potocznie nazywany „super klejem”, może sprawdzić się w przypadku niewielkich elementów o czystych, ściśle przylegających do siebie powierzchniach.

Nie należy zakładać, że szybkie utwardzenie oznacza, że połączenie jest odporne na duże szczeliny, wielokrotne odklejanie się, uderzenia, wilgoć lub długotrwałe działanie temperatury. Należy zapoznać się z dokładną dokumentacją produktu i przetestować rzeczywisty montaż.

Na co należy zwrócić uwagę przed wyborem kleju magnetycznego?

1. Jaka powłoka pokrywa magnes?

Magnes neodymowy jest zazwyczaj łączony poprzez swoją powłokę zewnętrzną. Opcje powłok oferowane przez firmę OSENC mogą obejmować powłoki NiCuNi, cynkowe, epoksydowe, złote, PTFE, parylenowe oraz inne systemy dostosowane do konkretnych projektów.

Klej musi zatem wiązać powłokę — a nie tylko “neodym”.”

Materiał NdFeB jest podatny na korozję i zazwyczaj zabezpieczany jest powłoką. Uszkodzenie tej powłoki podczas przygotowywania powierzchni może stwarzać ryzyko korozji. Wytyczne firmy Arnold Magnetic Technologies dotyczące produkcji magnesów

Do potencjalnych miejsc awarii należą:

• Pomiędzy warstwą kleju a powłoką magnetyczną.
• Wewnątrz kleju.
• Wewnątrz systemu powłokowego.
• Pomiędzy powłoką a magnesem.
• Pomiędzy klejem a elementem łączonym.
• Pomiędzy powłoką malarską lub proszkową a metalem podstawowym.

Przed określeniem procesu łączenia należy ustalić dokładny rodzaj powłoki. Zobacz przegląd firmy OSENC dotyczący powłoki magnesów neodymowych przy opracowywaniu specyfikacji magnesu.

2. Jaka jest rzeczywista powierzchnia styku?

Stal, stal nierdzewna, surowe aluminium, anodowane aluminium, tworzywo sztuczne, farba i powłoka proszkowa to różne rodzaje powierzchni, na których można wykonywać połączenia.

Klej wchodzi w kontakt z wykończeniem powierzchni — a nie z materiałem podstawowym wskazanym na rysunku. Na jakość połączenia mogą wpływać olej, kurz, tlenki, środki antyadhezyjne, inhibitory korozji, farba oraz dodatki do tworzyw sztucznych.

W wytycznych firmy 3M dotyczących klejów konstrukcyjnych zaznaczono, że czyszczenie i przygotowanie powierzchni zależą od podłoża oraz wymaganej wytrzymałości połączenia. Biuletyn techniczny firmy 3M dotyczący przygotowania powierzchni

Nie należy wybierać rozpuszczalnika czyszczącego na podstawie przyzwyczajenia. Należy sprawdzić, czy jest on zgodny z instrukcją dotyczącą kleju, informacjami o kompatybilności z podłożem oraz kartą charakterystyki rozpuszczalnika (SDS).

3. Jakie obciążenia będą oddziaływać na połączenie?

W połączeniach klejonych mogą występować naprężenia rozciągające, ściskające, ścinające, odrywające oraz rozszczepiające.

Obciążenie wynikające z odrywania i rozszczepiania skupia się w pobliżu krawędzi. Przy prawidłowo zaprojektowanym połączeniu siły ścinające, rozciągające i ściskające mogą rozłożyć obciążenie na większą powierzchnię połączenia. 3M – typowe rodzaje naprężeń występujące w połączeniach klejonych

Podana siła przyciągania magnesu niekoniecznie odpowiada obciążeniu projektowemu jego połączenia klejowego. Magnes może być testowany pod kątem rozciągania w linii prostej, podczas gdy zamontowane połączenie klejowe może być narażone na obciążenia ścinające, odrywające, moment obrotowy, uderzenia lub kombinację tych obciążeń.

Należy udokumentować obie następujące kwestie:

• Wymagana funkcja magnetyczna magnesu.
• Obciążenie mechaniczne, któremu musi wytrzymać połączenie klejowe.

4. W jakich warunkach będzie pracował ten zespół?

Potwierdź:

• Minimalna i maksymalna temperatura pracy.
• Temperatura montażu i utwardzania.
• Cykl temperaturowy.
• Wilgoć lub kontakt z wodą.
• Oleje, środki czyszczące, paliwa lub inne substancje chemiczne.
• Do użytku wewnątrz lub na zewnątrz.
• Wibracje i uderzenia.
• Wymagany okres eksploatacji.
• Konsekwencje w przypadku uszkodzenia połączenia.

Nie należy mylić temperatury nakładania kleju, temperatury utwardzania, temperatury krótkotrwałej ekspozycji oraz temperatury ciągłej eksploatacji.

Gatunek magnesu, powłoka, klej, podłoże oraz sąsiednie elementy muszą być odporne na panujące warunki. Nie istnieje żadna niezależna od gatunku granica temperatury, którą można by zastosować do każdego magnesu neodymowego.

5. Jakie rodzaje rozstawów i procesów produkcyjnych są dostępne?

Potwierdź:

• Zaprojektowana szczelina kleju.
• Różnice wymiarowe między poszczególnymi elementami.
• Proporcje mieszanki, jeśli dotyczy.
• Metoda dozowania.
• Czas pracy.
• Czas na mecz.
• Warunki utwardzania całkowitego.
• Ilość produkcyjna.
• Dopuszczalne wykupienie udziałów.
• Metoda kontroli.

Czas utwardzania wstępnego nie jest tożsamy z czasem pełnego utwardzenia. Producenci klejów podają te parametry jako odrębne warunki procesu, a oba mogą się różnić w zależności od produktu i warunków utwardzania. 3M – dobór i stosowanie kleju konstrukcyjnego

Jak krok po kroku przykleić magnesy neodymowe?

Krok 1: Zapoznaj się z instrukcjami dotyczącymi powłoki i kleju

Należy określić rodzaj powłoki magnesu, materiał, z którym ma on współpracować, oraz wykończenie powierzchni.

Zapoznaj się z aktualnymi kartami charakterystyki substancji niebezpiecznej (TDS) i kartami charakterystyki substancji niebezpiecznej (SDS) dla wybranego kleju. Sprawdź wymagania dotyczące przygotowania powierzchni, szerokości szczeliny, dozowania, proporcji mieszania, czasu wiązania, pełnego utwardzenia, temperatury, przechowywania oraz bezpieczeństwa.

Krok 2: Złóż elementy na sucho i sprawdź biegunowość

Przed nałożeniem kleju należy sprawdzić wymiary, prześwit, miejsce na klej, kierunek namagnesowania, biegunowość oraz dostęp do elementu mocującego.

Silne magnesy mogą nagle przyciągać stalowe narzędzia, elementy mocujące i inne magnesy. Należy zadbać o bezpieczeństwo w miejscu pracy, aby ograniczyć ryzyko kolizji, odprysków, przytrzaśnięć oraz błędów związanych z biegunowością.

Spiekane magnesy z metali ziem rzadkich są kruche i wymagają ostrożnego obchodzenia się z nimi. Wskazówki dotyczące doboru magnesów firmy Arnold Magnetic Technologies

Należy również sprawdzić, czy łączenie następuje przed namagnesowaniem, czy po nim. Nie ma jednej uniwersalnej, optymalnej kolejności czynności. Dostawca magnesów i podzespołów powinien przeanalizować sposób obsługi, kontrolę biegunowości, konstrukcję uchwytów, otaczające elementy oraz to, czy gotowy podzespół można namagnesować zgodnie z zamierzeniami.

Krok 3: Oczyść powierzchnie przeznaczone do klejenia

Zanieczyszczenia należy usunąć, stosując procedurę zgodną z:

• Powłoka magnetyczna.
• Podłoże do rozmnażania.
• Wybrany klej.
• Wymogi dotyczące bezpieczeństwa w miejscu pracy.

Nie należy zakładać, że jeden rozpuszczalnik sprawdzi się w przypadku każdej powłoki, tworzywa sztucznego, farby czy kleju. Przed klejeniem należy poczekać, aż powierzchnie osiągną stan wymagany zgodnie z instrukcją stosowania kleju.

Krok 4: Należy przeprowadzić wyłącznie niezbędną obróbkę powierzchni

Zastosować szlifowanie, nałożenie podkładu, obróbkę plazmową lub inną obróbkę wstępną wyłącznie wtedy, gdy jest to wymagane lub dozwolone zgodnie z instrukcją obsługi wybranego kleju oraz po upewnieniu się, że jest to zgodne z powłoką magnesu.

Nie należy stosować procesu, który powoduje uszkodzenie lub usunięcie powłoki ochronnej. Jeśli nie ma pewności co do zgodności powłoki, należy wstrzymać się i uzyskać potwierdzenie od dostawców magnesów i klejów.

Krok 5: Nałóż odpowiednią ilość kleju

Należy postępować zgodnie z zalecanym procesem dozowania i mieszania.

Zbyt mała ilość kleju może spowodować niepełne pokrycie. Zbyt duża ilość może doprowadzić do wycieku kleju, zanieczyszczenia sąsiednich powierzchni, zakłócenia ostatecznych wymiarów lub powstania niekontrolowanej szczeliny.

Nie należy szacować proporcji mieszanki dwuskładnikowej, chyba że instrukcja produktu wyraźnie zezwala na taką metodę.

Krok 6: Ustawienie i zamocowanie magnesu

Umieść magnes w prawidłowej pozycji i przytrzymaj go tak, aby się nie przesuwał ani nie obracał.

Uchwyt powinien zapewniać zachowanie wymaganego odstępu i wyrównania. Nie powinien wywierać niekontrolowanego nacisku, który powodowałby usunięcie zbyt dużej ilości kleju ze złącza.

Krok 7: Zakończ określony proces utwardzania

Należy przestrzegać czasu i temperatury podanych w karcie technicznej produktu (TDS). Nie należy obciążać ani poddawać próbie zespołu tylko dlatego, że osiągnął on wytrzymałość pozwalającą na przenoszenie.

W przypadku stosowania ogrzewania należy upewnić się, że cały cykl jest zgodny z gatunkiem magnesu, powłoką, podłożem, uchwytem, klejem oraz otaczającymi elementami.

Krok 8: Sprawdź połączenie

Sprawdź:

• Ułożenie magnesów i ich biegunowość.
• Widoczny ruch.
• Wykup obowiązkowy.
• Niekompletne pokrycie lub widoczne luki.
• Uszkodzenie powłoki.
• Wzajemne oddziaływanie z sąsiednimi elementami.
• Przestrzeganie wymogów dotyczących dokumentacji procesu utwardzania.

Kontrola wzrokowa nie pozwala potwierdzić długotrwałej wytrzymałości połączenia, ale pozwala wykryć oczywiste wady procesowe przed przeprowadzeniem badań walidacyjnych.

Jak przykleić magnes do metalu?

Przed wyborem metody przygotowania powierzchni należy określić, z jakiego metalu składa się dana powierzchnia.

W przypadku elementów pomalowanych, malowanych proszkowo, galwanizowanych lub anodowanych klej wiąże się z warstwą wierzchnią. Nawet bardzo mocny klej nie jest w stanie zrekompensować oddzielania się warstwy wierzchniej od materiału podstawowego.

Jeśli klejony metal stanowi również część obwodu magnetycznego, należy zaznaczyć na rysunku miejsce nałożenia kleju oraz przewidzianą szczelinę między elementami. Firma OSENC może dokonać oceny układu magnetycznego po otrzymaniu pełnych danych dotyczących geometrii, kierunku namagnesowania, elementu stalowego oraz wymagań eksploatacyjnych.

Czy przed przyklejeniem magnesu neodymowego należy go przeszlifować?

Nie automatycznie.

Szlifowanie należy stosować wyłącznie wtedy, gdy wymagają tego lub zezwalają na to instrukcje dotyczące wybranego kleju, a proces ten jest zgodny z powłoką magnetyczną. Zbyt intensywne szlifowanie może spowodować uszkodzenie powierzchni ochronnej.

Nie należy stosować uniwersalnego stopnia ziarnistości materiału ściernego, czasu szlifowania, nacisku ani procentowej powierzchni szlifowania. Nie należy celowo szlifować powłoki w celu odsłonięcia kolejnej warstwy, chyba że dla konkretnego magnesu i systemu klejowego został zweryfikowany i zatwierdzony odpowiedni proces.

W przypadku zatwierdzenia testu na ścieralność instrukcje produkcyjne powinny określać:

• Materiał ścierny.
• Kierunek postępowania.
• Zastosowane ciśnienie lub ustawienia sprzętu.
• Czyszczenie po szlifowaniu.
• Kontrola powłok.
• Kryteria akceptacji.

Bez tych środków kontroli ręczne szlifowanie może prowadzić do niejednolitych wyników produkcji.

Dlaczego magnesy przyklejone nie sprawdzają się?

Przed wymianą kleju należy sprawdzić powierzchnię uszkodzenia.

Należy odnotować liczbę próbek, w których wystąpiła awaria, miejsce awarii, warunki utwardzania, warunki środowiskowe oraz kierunek obciążenia. Te szczegóły są bardziej przydatne niż zwykłe stwierdzenie, że “klej zawiódł”.”

Kiedy sam klej to za mało?

Należy rozważyć zastosowanie mocowania mechanicznego, gdy zespół ma do czynienia z:

• Powtarzające się odrywanie lub uderzenia.
• Silne wibracje.
• Obrót.
• Silne cykle termiczne lub środowiskowe.
• Powierzchnie trudne do opanowania.
• Konsekwencje związane z bezpieczeństwem w przypadku odłączenia się magnesu.

Możliwe rozwiązania konstrukcyjne obejmują kieszeń, ramię, osłonę, nasadkę zabezpieczającą lub obudowę ograniczającą ruch.

Są to jedynie propozycje projektowe, a nie uniwersalne rozwiązania. Geometria, materiał, prześwit, działanie magnesu, sposób montażu oraz obciążenie kruchego magnesu wymagają indywidualnej analizy w ramach danego projektu.

Z wytycznych firmy 3M dotyczących projektowania połączeń wynika również, że geometria może przyczynić się do rozłożenia skoncentrowanych obciążeń rozszczepiających lub odrywających oraz zapewnić dodatkowe wsparcie mechaniczne. Wytyczne firmy 3M dotyczące projektowania połączeń klejonych

Jak należy sprawdzić jakość kleju przed rozpoczęciem produkcji?

Należy przeprowadzać testy na reprezentatywnych elementach produkcyjnych, zamiast opierać się wyłącznie na pomiarze siły wyrywania ręcznego lub ogólnej wartości wytrzymałości na przyczepność.

W projekcie należy określić wielkość próbki, sposób jej przygotowania, metodę załadunku, wartość graniczną oraz współczynnik bezpieczeństwa. Niniejszy artykuł nie podaje uniwersalnych wartości testowych.

Jakie informacje należy zawrzeć w zapytaniu ofertowym dotyczącym łączenia magnetycznego?

Wyślij:

• Rysunek magnesu, wymiary i kształt.
• Wymagana funkcja magnetyczna.
• Klasa magnesu, jeśli została już wybrana.
• Kierunek namagnesowania i rozmieszczenie biegunów.
• Powłoka magnetyczna.
• Materiał elementów łączących oraz wykończenie powierzchni.
• Dostępna powierzchnia pod zabudowę.
• Zaprojektowana szczelina kleju i odchylenia wymiarowe.
• Kierunek obciążenia mechanicznego.
• Wymagany wynik dotyczący siły przyciągania magnetycznego, pola magnetycznego, momentu obrotowego, pozycjonowania, wykrywania lub sprzężenia.
• Temperatury montażu i pracy.
• Narażenie na wilgoć, wodę, substancje chemiczne, wibracje i uderzenia.
• Przewidywany okres eksploatacji.
• Konsekwencje w przypadku odłączenia się magnesu.
• Czy tworzenie się wiązania następuje przed namagnesowaniem, czy po nim.
• Proponowany klej, podkład lub aktywator, o ile zostały już wybrane.
• Ilość produkcyjna i docelowy czas trwania procesu.
• Wymagana metoda kontroli i walidacji.
• Konieczność zastosowania retencji mechanicznej.
• Ilość prototypów.

Firma OSENC może dokonać przeglądu rysunków i wymagań dotyczących zastosowań dla niestandardowe magnesy neodymowe, w tym gatunek, powłokę, wymiary, tolerancję, kierunek namagnesowania oraz konstrukcję zespołu.

Przegląd ten może pomóc w zidentyfikowaniu zagrożeń związanych z dopasowaniem, polaryzacją, powłoką i układem magnesów jeszcze przed pobraniem próbek. W przypadku każdego projektu należy jednak potwierdzić dobór kleju, wykonalność procesu klejenia oraz walidację połączenia.

Najczęściej zadawane pytania